WWW.ДЕНЬСИЛЫ.РФ

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Медицина

 

Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 7 |

Почвообитающие беспозвоночные в экосистемах хибинского горного массива

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

ПОЖАРСКАЯ

Виктория Викторовна

ПОЧВООБИТАЮЩИЕ БЕСПОЗВОНОЧНЫЕ

В ЭКОСИСТЕМАХ ХИБИНСКОГО ГОРНОГО МАССИВА

03.02.04 – зоология

03.02.08 – экология

Автореферат

диссертации на соискание учёной степени кандидата

биологических наук

Петрозаводск – 2012

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Институте проблем промышленной экологии Севера Кольского научного центра Российской академии наук

Научные руководители кандидат биологических наук доцент Зенкова Ирина Викторовна кандидат биологических наук доцент Похилько Анна Антоновна
Официальные оппоненты доктор биологических наук профессор Долгин Модест Михайлович
кандидат биологических наук доцент Лябзина Светлана Николаевна

Ведущая организация Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова Российской академии наук

Защита диссертации состоится 14 марта 2012 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.190.01 при Петрозаводском государственном университете по адресу: 185910, Республика Карелия, Петрозаводск, пр. Ленина, 33; эколого-биологический факультет.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Петрозаводского государственного университета. Электронная версия автореферата размещена на официальном сайте http://petrsu.ru .

Автореферат разослан « 14 » февраля 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета канд. биол. наук И.М. Дзюбук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Горные экосистемы являются уникальными природными комплексами для исследования фундаментальных проблем биологии, экологии и зоогеографии животных. В настоящее время не существует достоверной информации о разнообразии беспозвоночных животных горных районов ни по России в целом, ни по регионам. Предполагается, что экосистемы Северного Кавказа, Среднего и Южного Урала и юга Сибири в результате активного освоения представляют собой антропогенные модификации природных горных экосистем с богатым биоразнообразием. Горы менее освоенного Европейского Севера сохранили первозданный облик и природное богатство фауны и флоры.

Неоднозначны результаты сравнительных исследований почвенной фауны горных (интразональных) и равнинных (зональных) экосистем. По одним данным, структура населения, вертикальное размещение и численность животных существенно отличаются в зональных и горных почвах [Криволуцкий и др., 1997]. По другим источникам, почвы зональной тайги по составу и соотношению групп мезофауны идентичны горным аналогам [Грюнталь, 2009]. Разнообразие почвенной фауны предгорных и среднегорных ландшафтов Средней Сибири выше, чем на равнине [Стригнова, Порядина, 2005]. В высокогорных местообитаниях Урала, Алтая, Дальнего Востока влияние высотной поясности на беспозвоночных различно. Общей тенденцией является лишь снижение видового богатства насекомых и смена таежных видов тундровыми с высотой.

Исследование фауны Хибин (Мурманская обл.) носило эпизодический характер. Первые сведения были обобщены В.Ю. Фридолиным [1934, 1936], который рассматривал «Хибинскую горную страну» как «географический рефугиум», населённый сложным комплексом лесных, горных, арктоальпийских видов европейского и сибирского происхождения и редкими реликтовыми видами. Ученый описал около 1 тыс. видов насекомых. В дальнейшем были выполнены работы по жукам [Новиков, 1958; Россолимо, 1989, 1994] и дождевым червям [Рыбалов, 2006], показано разделение фауны жесткокрылых на лесной и тундровый ландшафтно-высотные комплексы и приуроченность тундровых видов жужелиц и стафилинид к высокогорным поясам. Обследование территории массива в рамках проекта по организации национального парка подтвердило зоогеографическую закономерность – обеднение энтомофауны Северной Евразии при продвижении с востока на запад [Эколого-экономическое обоснование …, 1999].

Цель работы состояла в изучении своеобразия, структурно-функциональной организации и сезонной активности почвенной фауны Хибин с учетом факторов высотной поясности, экспозиции склонов и в сравнении с фауной зональных почв региона, изученных в достаточной степени.

Основными задачами были:

1. Исследование таксономического и трофического разнообразия и обилия почвенной фауны в высотно-поясном градиенте природных факторов.

2. Сравнение сообществ беспозвоночных в почвах разных гор Хибинского массива с целью выявления своеобразия или общих закономерностей их организации.

3. Сравнение разнообразия, структурно-функциональной организации и динамики сообществ беспозвоночных в горных и зональных почвах Мурманской области.

Научная новизна. Впервые детально исследована структурно-функциональная организация и динамика почвенной фауны в экосистемах Хибин. Проведено сравнение состава, численности, биомассы, трофической структуры и сезонной активности почвенной фауны в биоценозах горно-растительных поясов, склонов разной экспозиции и разных гор. Сформировано представление о «типичной структуре» почвенных зооценозов Хибин и степени экстремальности и/или благоприятности горных местообитаний. По результатам исследования таксономического и экологического разнообразия жесткокрылых сделан вывод о мягких климатических условиях в горных тундрах по сравнению с зональной кольской тундрой, а на основании видового и морфо-экологического разнообразия дождевых червей – заключение о высокой функциональной активности трофического комплекса сапрофагов в обогащенных биогенными элементами и высокогумусированных почвах Хибин по сравнению с почвами зональной тайги и тундры.



Обоснован вывод о фаунистическом своеобразии горных почв, обусловленном, с одной стороны, обеднением горной фауны видами, характерными для северо-таежных экосистем Мурманской области, с другой – наличием комплекса горных (аркто-альпийских и борео-монтанных) видов, нетипичных для зональной тайги. Установлены закономерности высотно-поясного распределения беспозвоночных совпадающие для ряда групп (жесткокрылые, многоножки, дождевые черви) с их широтно-зональным распространением по территории региона. Прослежена высотная смена таежных видов жуков тундровыми при сохранении во всех поясах преобладания по видовому составу и численности видов с лесной преференцией. Подтверждена характеристика субальпийского пояса как экотонного, переходного между лесным и тундровым поясами. Расширен региональный список доминирующих семейств жесткокрылых: стафилинид на 18 видов или 10%, жужелиц на 4 вида или 6%, щелкунов на 1 вид или 4%.

Теоретическая значимость. Сформировано представление о своеобразии почвенной фауны Хибинских гор, которое обусловлено их заполярным географическим положением, особыми физико-химическими и минералогическими характеристиками почв и специфическими условиями горного микроклимата. На основе фаунистических данных подтверждена принадлежность Хибинской горной провинции к северотаежной группе бореального класса типов поясности по классификации горных систем России [Урусевская, 2007]. Показано, что в почвах заполярных горных экосистем могут формироваться и функционировать разнообразные и продуктивные биотические сообщества, нетипичные для зональной тайги и тундры и обогащающие региональную фауну. Расширено представление о разнообразии и путях формирования фауны заполярных горных экосистем, что важно с точки зрения ее сохранения в условиях экстремальных природных факторов и антропогенного воздействия в промышленно развитых регионах Европейского Севера РФ.

Практическая значимость. Подготовлены к опубликованию дополненные и уточненные фаунистические списки жесткокрылых семейств Carabidae, Staphylinidae, Elateridae Хибинского горного массива и Мурманской области в целом. Жужелица блестящая Carabus nitens (Linnaeus, 1758), локальная популяция которой впервые обнаружена на территории региона в хибинских тундрах, рекомендована для включения в Красную книгу Мурманской области со статусом редкого (узколокального) вида.

Апробация работы. Результаты исследований озвучены на научных конференциях: «Сохранение биологического разнообразия наземных и морских экосистем в условиях высоких широт» (Мурманск, 2009); «Экология, эволюция и систематика животных» (Рязань, 2009); «Сбалансированное природопользование. Охрана природы Севера» (Апатиты, 2010); «Проблемы изучения лесов мерзлотной зоны» (Якутск, 2011); III и IV всерос. конф. по лесному почвоведению (Петрозаводск, 2009; Апатиты, 2011); научн. форуме «Ломоносов» (Москва, 2010, 2011); межрег. совещ. энтомологов Сибири и Д. Востока (Новосибирск, 2010); XVI совещ. по почвенной зоологии (Ростов, 2011).

Публикации. По результатам диссертации опубликовано 14 работ, в том числе 3 статьи в рецензируемых журналах из списка ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 7 глав, выводов, 3 приложений и перечня литературы, включающего 124 источника, в т.ч. 25 на иностранных языках. Работа изложена на 145 страницах, содержит 38 рисунков, 58 таблиц.

Благодарности. Автор выражает искреннюю благодарность к.б.н. И.В. Зенковой и к.б.н. А.А. Похилько за руководство работой, идеи и постоянную помощь при подготовке диссертации; д.б.н. Г.А. Евдокимовой за возможность проведения исследований на базе Лаборатории экологии микроорганизмов ИППЭС КНЦ РАН, сотрудникам лаборатории за помощь в выполнении работы. Особую благодарность за идентификацию беспозвоночных, предоставленные данные и консультации выражаем д.б.н. Филиппову Б.Ю. (Архангельск), к.б.н. Колесниковой А.А. (Сыктывкар), к.б.н. Вершининой С.Д. (Екатеринбург), к.б.н. Рапопорт И.Б. (Нальчик), Барне А.Ж. (Москва), Шикову Е.В. (Тверь).

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ГЛАВА 1. ПРИРОДНЫЕ ОСОБЕННОСТИ

ХИБИНСКОГО ГОРНОГО МАССИВА

Приведены сведения об особенностях геологического строения, гидрологического режима, микроклимата, почв и биоты Хибинского горного массива. Освещена степень изученности почвенной фауны.

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследована почвенная фауна трех гор, расположенных в юго-западной (горы Вудъяврчорр и Поачвумчорр) и юго-восточной (Ловчорр) частях Хибинского массива (табл.1). В период 2008-2011 гг. на склонах северной, северо-восточной, юго-восточной и южной экспозиции исследовано 14 биоценозов в пределах таежного, лесотундрового (субальпийского), тундрового (альпийского) горно-растительных поясов и в поясе полярной (арктической) пустыни на высоте от 300 до 1100 м над ур. м. За 6 полевых сезонов (весенний и осенний сезоны на каждой горе) обработано 200 почвенных проб и 290 ловушек (2900 лов./суток). Учтено более 12 тыс. экз. беспозвоночных: 5700 из образцов подстилки и 6600 экз. из ловушек

Зависимость фаунистических показателей от факторов поясности, высоты над ур. м. и экспозиции склонов оценивали по результатам дисперсионного анализа. Материалы по фауне горных почв сопоставляли с данными по лесным и тундровым почвам Мурманской области (рис.1), предоставленными сотрудниками ИППЭС КНЦ РАН. Сходство разнообразия беспозвоночных горных и зональных почв оценивали с помощью индекса Съеренсена и кластерного анализа (Statistica 7.0).

Рис. 1. Район исследования. Подзона северной тайги (66-67° с.ш.): ХГМ – Хибинский горный массив; Е1-Е5 – зональные ельники; С1-С5 – зональные сосняки. Зональная тундра (69° с.ш.): окрестности пос. Териберка и Дальние Зеленцы.




Табл. 1. Характеристика биоценозов, исследованных в пределах Хибин

Гора Экспозиция склона Высота м Биоценоз Условное обозначение Количество
проб лов./сут.
Ловчорр 1093 Арктическая пустыня Л-ГП-ю 60 800
Южная 735 Тундра кустарничковая Л-ТК-ю
Северная 452 Березовое криволесье Л-БК-с
Поачвумчорр Северная 410 Тундра кустарничковая П-ТК-с 72 1200
Юго-восточная 400 Березовое криволесье П-БК-юв
Южная 400 Березовое криволесье П-БК-ю
390 Еловое редколесье П-ЕР-ю
Вудъяврчорр Северо-восточная 478 Тундра лиш.-куст. В-ТЛК-св 66 900
370 Тундра кустарничковая В-ТК-св
366 Березовое криволесье В-БК-св
357 Еловое редколесье В-ЕР-св
Южная 390 Березовое криволесье В-БК-ю
333 Тундра кустарничковая В-ТК-ю
324 Тундра ерниковая В-ЕРН-ю


Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 7 |
 


Похожие работы:







 
2013 www.деньсилы.рф - «МЕДИЦИНА-ЛЕЧЕНИЕ-ОЗДОРОВЛЕНИЕ»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.